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【老吕说水】循环水系统的腐蚀

发布时间: 2023-04-21 11:26:34

关键词: 腐蚀 水处理
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腐蚀是指系统中的金属在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。循环水处理有一个很重要的任务就是防腐,下面介绍一下循环水常见的的腐蚀机理:

电化学腐蚀.png

电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学反应而产生的破坏。腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极阳极反应是金属原子失去电子而成为离子状态转移到介质中,称为阳极氧化过程。阴极反应是介质中的去极剂吸收来自阳极的电子,称为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的。由阴阳极组成了短路电池,腐蚀过程中有电流产生。在金属腐蚀原电池中,电流不对外做功,而是消耗于电池内部阴极的还原反应中,这直接加速了金属的腐蚀。

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极化和去极化作用.png

极化:金属腐蚀过程中,电流在阳极部位和阴极部位间流动,这说明阳极部位和阴极部位间有电位差。如果水中不含氧,阳极腐蚀反应的电子在阴极发生反应,生成的原子态氢和气体覆盖在阴极表面,循环水处理,冷却水处理产生了与腐蚀电位相反的电压,称为的超电压,使循环水处理中的电位差起了变化,阻止了电流的流动,也就是停止了腐蚀过程的进行。这种由于反应生成物所引起的电位差变化称为极化。循环水水处理中在腐蚀过程中起了极化作用,极化作用起了抑制腐蚀过程的作用。

去极化:水中的氧气、三价铁离子、氢离子、硝酸根等都是去极化剂,会促进腐蚀,氯离子可破坏合金金属表面的保护膜,属于阳极去极化剂。

氧浓差腐蚀.png

氧浓差腐蚀在水中较为普遍危害大。氧浓差电池是介质浓度影响阴极反应而产生位差。常见的氧浓差电池有两种类型,一种是在深度的水中由于溶解氧浓度不同而造成氧浓度梯度产生的氧浓差电池。如水线腐蚀;另一种则是垢下腐蚀或叫做沉积物腐蚀。在沉积物下面形成缝隙区,在这些缝隙区的溶液中,氧要得到补充是非常困难的;而缝隙外的金属表面上的溶液,氧的供应很充分,因而缝隙外是富氧区—阴极,而缝隙内则是贫氧区—阳极。缝隙区形成的氧浓差电池造成的腐蚀部位在缝隙之内,或在沉积物下面。

电偶腐蚀.png

很多生产装置是用不同的金属或合金制造而成,这些材料是互相接触的。由于不同金属电位间存在着差异,在水溶液(电介质)中形成电偶电池,较活泼的电位较负的金属是阳极,腐蚀速度要比未偶合时高;电位较正的金属是阴极受到保护,腐蚀速度下降或停止。在系统中,常见的电偶腐蚀有铁和黄铜、铁和不锈钢、铝和钢、镑和钢、以及锌和黄铜等,不论在哪种情况下,都是前一种金属遭受腐蚀。

点蚀.png

也称为孔蚀,但现比较统一的叫点蚀。点蚀是一种特殊的局部腐蚀。点蚀是潜伏性和破坏性大的一种腐蚀类型。点蚀都是大阴极小阳极,有自催化特性。小孔内腐蚀,使小孔周围受到阴极保护。孔越小,阴、阳极面积比越大,穿孔越快。点蚀发生有时往往是在材料的一侧开始,在另一侧扩大穿孔。

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应力腐蚀.png

应力腐蚀是指在拉应力作用下,金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒,即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀的特点是,大部分表面实际上未遭破坏,只有一部分细裂纹穿透金属或合金内部。

微生物腐蚀.png

微生物腐蚀是一种特殊类型的腐蚀,它是由于微生物的直接或间接地参加了腐蚀过程所起的金属毁坏作用。微生物腐蚀一般不单独存在,往往总是和电化学腐蚀同时发生的,两者很难截然分开。引起腐蚀的微生物一般为细菌及真菌,但也有藻类及原生动物等,在大多数场合下都可看作是各种细菌共同作用而造成危害的。微生物腐蚀是一种局部腐蚀,而且几乎都有点蚀的迹象,其危害是极其严重的。   

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文章、图片来源:山东大禹水处理有限公司微信公众号